Predictive Maintenance jako sposób na minimalizację przestojów w produkcji: przykład wdrożenia

Predictive Maintenance jako…

Predictive Maintenance (PdM) to jeden z elementów Przemysłu 4.0, który jest strategią ukierunkowaną na jak najbardziej optymalne wykorzystanie urządzeń i maszyn w firmie dzięki wyeliminowaniu możliwości występowania przestojów związanych z awariami oraz na jak najlepsze wykonywanie prac związanych z utrzymaniem ruchu w oparciu o regularne badania stanu technicznego sprzętu. Aby osiągnąć doskonałe wyniki oferowane przez predykcyjne utrzymanie ruchu należy wdrożyć profilaktyczne działania, których zadaniem jest pomoc w ocenie stanu technicznego urządzeń i maszyn. W oparciu o wnioski wyciągnięte z działań predyktywnych można podejmować decyzje związane z wymianą lub regeneracją części eksploatacyjnych maszyn, czyszczeniu, serwisowaniu itd. Prognozowanie zużycia maszyn i przewidywanie ewentualnych awarii to element szerszej strategii eksploatacyjnej o nazwie CBM, czyli Contidion Based Maintenance. Podsumowując, w predykcyjnym utrzymaniu ruchu przeprowadza się regularne badania diagnostyczne, analizuje ich wyniki i podejmuje decyzje w oparciu o przyjęte wartości graniczne parametrów diagnostycznych.

Predykcyjne utrzymanie ruchu z wykorzystaniem IoT

Internet rzeczy coraz bardziej przenosi się ze świata fantazji i futurystycznych marzeń do świata realnego. Już dzisiaj w fabrykach na całym świecie, urządzenia będące elementami Internet of Things wspierają Predictive Maintenance poprzez monitorowanie stanu maszyn i urządzeń oraz ustawiczne przesyłanie danych diagnostycznych do powiązanego systemu ERP. Taka automatyzacja procesów związanych ze sprawdzaniem sprzętu to duża oszczędność zasobów osobowych i pieniężnych. Cała strategia predykcyjnego utrzymania ruchu oparta być może o zestaw algorytmów i zasad, które wymagały będą interwencji człowieka dopiero w momencie przekroczenia pewnych wartości granicznych dla kluczowych parametrów diagnostycznych.

Predictive Maintenance - korzyści z wdrożenia

Według badań McKinsey & Company, wdrożenie strategii Predictive Maintenance może zaoszczędzić firmie w dłuższej perspektywie od 10% do nawet 40% kosztów związanych z utrzymaniem ruchu oraz zmniejszyć nakłady potrzebne na inwestycje w sprzęt i maszyny o nawet 5%. W raporcie przeczytać możemy, że w samej branży produkcyjnej, przyswojenie Predykcyjnego utrzymania ruchu może wygenerować niemal 630 miliardów dolarów oszczędności do roku 2025. Należy więc rozważać wdrożenie takiego podejścia do utrzymania jako inwestycję długoterminową z wysoką i jak najbardziej realną stopą zwrotu. Najdroższym elementem całej układanki jest system ERP, który zarządzał będzie nowymi procedurami. Pamiętajmy jednak, że wybierając rozwiązania ERP wspierające tak nowatorskie podejście do utrzymania ruchu, z pewnością uzyskamy jeszcze szereg innych korzyści wynikających z innowacyjnego podejścia firmy do innych aspektów prowadzenia operacji w firmach produkcyjnych.

Mówiąc o oszczędnościach, warto też wspomnieć o oszczędnościach wynikających z bezpieczeństwa pracowników zwiększonego dzięki zmniejszeniu ryzyka występowania awarii maszyn. Ludzkie życie i zdrowie są niesamowite cenne dlatego też rozpatrując wdrożenie Predyktywnego utrzymania ruchu w tych kategoriach - inwestycja ta z pewnością zwróci się z nawiązką.

Przykład wdrożenia z wykorzystaniem Predictive Maintenance

Producent systemów ERP, firma proALPHA, wdrożyła w firmie Klaus Multiparking nowoczesne rozwiązanie tworzone w duchu Produkcji 4.0, którego istotnym elementem była właśnie predyktywna strategia utrzymania ruchu. Klaus jako wiodący dostawca automatycznych i półautomatycznych systemów parkowania, dzięki bogatej ofercie rozwiązań, pozwala zaoszczędzić miejsca parkingowe dla ponad 100 pojazdów - głównie w budynkach mieszkalnych, ale także w kompleksach biurowych i hotelach.

Pomysłem na osiągnięcie przewagi konkurencyjnej było wdrożenie takiego rozwiązania, które stale monitorowałoby czas i intensywność wykorzystania ich instalacji parkingowych. W zależności od zebranych danych, firma byłaby w stanie zaoferować spersonalizowany i trafny harmonogram konserwacyjny.

W ścisłej współpracy z producentem systemów sterujących, dostawcą oprogramowania komunikacyjnego, ekspertami z proALPHA i działem IT firmy Klaus Multiparking, powstał prototyp. Wspólnymi siłami, na przestrzeni kilku miesięcy stworzono system parkowania, który bezbłędnie komunikuje się z systemem proALPHA. Podstawą sprawnego działania jest Integration Workbench (INWB) proALPHA. Za pomocą platformy integracyjnej można połączyć w sieci różne systemy i bezpiecznie kontrolować łańcuchy procesów.

W pierwszej kolejności prototyp wykorzystuje programowalny sterownik logiczny (PLC) do oceny komunikatów o stanie parkingu - takich jak wyłączenie zasilania w przypadku niebezpiecznych warunków, uruchomienie wyłącznika ochronnego silnika lub uszkodzenia fotokomórki.

- Za pośrednictwem routera i połączenia internetowego dane z systemu parkingowego przesyłane są przez minikomputer Raspberry do modułu serwisowego proALPHA, gdzie są ciągle przetwarzane - wyjaśnia Norbert Blessing, Kierownik IT w firmie Klaus Multiparking.

W przypadku krytycznego komunikatu wymagającego interwencji technika serwisowego, w systemie ERP automatycznie tworzone jest zlecenie serwisowe, a termin jego wykonania zostaje także zaplanowany w kalendarzu usług serwisowych. W tym samym czasie odbywa się dyspozycja wymaganych części zamiennych i stworzenie propozycji dopasowania narzędzi do pojazdu awaryjnego. Z ponad 100 pracowników obsługi klienta Klaus Multiparking w Niemczech, pracownik, który znajduje się najbliżej miejsca awarii, otrzymuje zlecenie na swoje urządzenie mobilne, które przesyłane jest za pomocą rozwiązania partnerskiego proALPHA L-mobile. To mobilne oprogramowanie do zarządzania usługami połączone jest z systemem ERP za pośrednictwem standardowego interfejsu i stale wymienia z nim dane.

Podczas wykonywania czynności konserwacyjnych, technik przeprowadza prace zgodne z cyfrową listą kontrolną, którą ma na swoim tablecie. Może tu także rejestrować inne ważne dane dotyczące systemu parkingowego, bądź wpisywać informacje o wymienianych częściach. Wszystkie raporty, wraz z zanotowanymi godzinami pracy, przesyłane są do oprogramowania proALPHA, gdzie zostają przekazane bezpośrednio do działu księgowości, w celu utworzenia faktury. Ponadto, wszystkie zgłoszenia serwisowe mogą być automatycznie zapisywane w module Zarządzanie dokumentami systemu ERP.

Jednak proces serwisowy, przebiegający bez zakłóceń jest dopiero początkiem projektu Przemysł 4.0 w firmie Klaus Multiparking. W połączeniu z innymi zapisanymi informacjami z systemu ERP - np. z danymi historycznymi na temat dotychczas występujących awarii, analizy niezawodności zależnej od obciążenia, czy szczegółowych modeli zużycia - możliwe jest wyciągnięcie wniosków na przyszłość, dotyczących gotowości funkcjonalnej i prawdopodobnej awarii niektórych elementów instalacji. Pozwoli to na rozpoczęcie czynności konserwacyjnych, zanim jeszcze w systemie wystąpi usterka.

Korzyść dla operatorów parkingów: dzięki zapewnieniu takiej funkcji predykcyjnej, możliwe jest zapobieganie usterkom i wcześniejsze ‘gaszenie pożaru’ przez serwisanta. Poszkodowani właściciele samochodów, którzy w najgorszym przypadku nie mogliby dostać się do swojego samochodu, unikną w ten sposób kłopotów i czasu oczekiwania na usunięcie awarii. Dzięki takiemu rozwiązaniu, Klaus Multiparking wyróżnia się na tle konkurencji jako innowacyjny producent z inteligentnymi procesami serwisowymi.


pdm-1

Inteligentna fabryka z urządzeniami połączonymi w sieć

Jednak nie tylko inteligentne produkty i przyszłościowe usługi serwisowe wprowadzają producenta z Allgäu na ścieżkę Przemysłu 4.0. Także dzięki inwestycji rzędu kilku milionów euro w inteligentną fabrykę, firma przygotowuje się na wyzwania, jakie niesie przyszłość. Sercem produkcji jest nowy system magazynowy do w pełni automatycznego załadunku wysokiej klasy maszyn produkcyjnych do obróbki blachy. Na przykład, maszyna TruPunch do profesjonalnej obróbki wykrawaniem, a także maszyna do dziurkowania oraz maszyna do cięcia laserowego połączone są w sieć.

Na sześciometrowym składanym stanowisku obrabiane są boczne panele systemów parkowania o długości do pięciu metrów. Gotowe części przejmowane są przez robota, który odpowiednio je zgina i ponownie odkłada na miejsce. Wszystko jest w pełni zautomatyzowane. Pracownik potrzebny jest tylko przy połączeniu między cięciem laserowym i składanym stanowiskiem pracy oraz przy maszynie do wykrawania i dziurkowania. Cały proces przetwarzania blachy, kontrolowany jest przez narzędzie do planowania wielozasobowego APS (Advanced Planning and Scheduling) w proALPHA.

Zapewnia to, że zamówienia klientów realizowane są w tej inteligentnej fabryce w możliwie najkrótszym czasie, zgodnie z uzgodnionym terminem dostawy.

- Warunkiem tego jest stanowisko, które zbiera, koordynuje i kontroluje wszystkie informacje - podkreśla Norbert Blessing. System ERP jest do tego predestynowany, ponieważ w tym przypadku dane wszystkich niezbędnych procesów są zawsze połączone i spójne. Następnym logicznym krokiem w inteligentnej fabryce będzie połączenie wszystkich maszyn, systemów i aplikacji logistycznych.

Najważniejsze korzyści:

  • Prototyp dla przyszłych inteligentnych produktów z przewidującą funkcją konserwacji, która pomaga zapobiegać awariom sprzętu u klientów
  • Wymiana danych między sterowaniem urządzeniem i modułem serwisowym proALPHA umożliwia tworzenie innowacyjnych ofert konserwacji prewencyjnej i prognostycznej (Predictive maintenance), zapewniając konkurencyjność na rynku
  • Inteligentna fabryka posiadająca w pełni zautomatyzowane procesy produkcyjne w zakresie obróbki blach
  • Ekonomiczna i sprawniejsza produkcja o 20-30 procent, dzięki wyższej produktywności przy pracy zmianowej

Przemysł 4.0 - wielostopniowa koncepcja inwestycyjna

Rozwój inteligentnej fabryki w firmie Klaus Multiparking nie został jeszcze w całości ukończony. Dzięki dodatkowym, tymczasowym magazynom, które są zintegrowane logistycznie, cały proces produkcyjny ma być dalej optymalizowany. Ponadto, przewidziane jest podłączenie do produkcji kolejnej maszyny do cięcia laserowego.

- Zaplanowaliśmy wielostopniowy projekt inwestycyjny - mówi dyrektor zarządzający Groneberg - Zasadniczo już teraz maszyny mogą pracować całkowicie i autonomicznie przez osiem godzin, a firma jest w stanie pracować na dwie zmiany z porównywalną siłą roboczą.

Oznacza to, że inteligentna produkcja wyraźnie poprawia efektywność kosztową o 20 do 30 procent. Jednocześnie można produkować szybciej, zachowując niezmiennie wysoką jakość.

- Naszym celem jest wirtualnie samoorganizująca się produkcja, w której ludzie, maszyny, sprzęty, logistyka i produkty komunikują się bezpośrednio ze sobą - podkreśla Blessing, Kierownik IT. proALPHA będzie pełniła tu rolę centralnej platformy zarządzającej danymi.

Chcesz dowiedzieć się więcej na temat wdrożenia w Klaus Multiparking? Zachęcamy Cię do obejrzenia poniższego filmiku! A w celu poznania całej oferty proALPHA zapraszamy do odwiedzenia naszej strony internetowej - kliknij tutaj!


System ERP + dla średnich przedsiębiorstw
 

System ERP + dla średnich przedsiębiorstw produkcyjnych wraz z narzędziami do analityki i raportowania, planowania korporacyjnego, zarządzania zaopatrzeniem, zarządzania produkcją, zarządzania jakością, zarządzania dostępem zarządzania energią, rejestracji czasu pracy

Polska, 65-021 Zielona Góra, Generała Jarosława Dąbrowskiego 1